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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
機(jī)械工程 系（院） 20 08 屆
題 目 電主軸的機(jī)械設(shè)計(jì)
The Mechanic Designs Of Electric Spindles
課題類型 普通課題 課題來源 生產(chǎn)實(shí)踐
學(xué)生姓名
專業(yè)班級(jí)
指導(dǎo)教師 職 稱
填寫日期： 2008 年 3 月 23 日
一、本課題研究的主要內(nèi)容、目的和意義
本設(shè)計(jì)課題研究的主要內(nèi)容是通過分析電主軸的工作原理，軸承技術(shù)，關(guān)鍵技術(shù)（潤滑，冷卻，動(dòng)平衡，運(yùn)動(dòng)控制），以及電主軸安裝實(shí)例，設(shè)計(jì)出與銑床配套的，符合要求的電主軸機(jī)械部分。
本設(shè)計(jì)課題研究的目的有以下幾點(diǎn)：
1、通過對(duì)電主軸機(jī)械部分的設(shè)計(jì)掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本原理，基本過程和基本方法；
2、通過對(duì)電主軸機(jī)械部分的設(shè)計(jì)掌握電主軸機(jī)械部分的設(shè)計(jì)方法；
3、通過對(duì)電主軸機(jī)械部分的設(shè)計(jì)了解設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題；
4、根據(jù)電主軸的工作原理，軸承技術(shù)，關(guān)鍵技術(shù)（潤滑，冷卻，動(dòng)平衡，運(yùn)動(dòng)控制），
本設(shè)計(jì)課題研究的意義在于作為銑床重要部分的電主軸，是一種智能型功能部件?，F(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)向高精度、高速度、高效率的方向飛速發(fā)展，對(duì)加工機(jī)床提出了更高要求．這就需要可以高速運(yùn)轉(zhuǎn)的主軸部件系統(tǒng)——高速主軸單元．電主軸具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、慣性小、振動(dòng)小、噪音低、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，可以減少齒輪傳動(dòng)，簡(jiǎn)化機(jī)床外形設(shè)計(jì)，易于實(shí)現(xiàn)主軸定位，是高速主軸單元中一種理想結(jié)構(gòu)。
二、文獻(xiàn)綜述（國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)況和發(fā)展趨向）
國內(nèi)電主軸的研究始于 2 0世紀(jì) 6 0年代 ,主要用于零件內(nèi)表面磨削 ,這種電主軸的功率低 ,剛度小。并且它采用無內(nèi)圈式向心推力球軸承 ,限制了高速電主軸的生產(chǎn)社會(huì)化和商品化。 2 0世紀(jì) 70年代后期至 80年代 ,隨著高速主軸軸承的開發(fā) ,研制了高剛度、高速電主軸 ,它被廣泛應(yīng)用于各種內(nèi)圓磨床和各個(gè)機(jī)械制造領(lǐng)域。在 2 0世紀(jì) 80年代末以后 ,由磨用電主軸轉(zhuǎn)向銑用電主軸 ,它不僅能加工各種形體復(fù)雜的模具 ,而且開發(fā)了用于木工機(jī)械用的風(fēng)冷式高速銑用電主軸 ,推動(dòng)了高速電主軸在銑削中的應(yīng)用。目前國內(nèi)研究高速電主軸的科研機(jī)構(gòu)有我國河南省洛陽軸承研究所 ,他們能自行研究開發(fā)電主軸 ,其DmN值達(dá)到了很高的水平 ;廣州鉅聯(lián)高速電主軸有限公司研發(fā)的大功率靜壓軸承電主軸曾獲得日內(nèi)瓦國際專利技術(shù)博覽會(huì)金獎(jiǎng) ;廣東工業(yè)大學(xué)高速加工和機(jī)床研究所也開發(fā)了數(shù)控銑床高速電主軸。在我國的安陽市 ,有一家中外合資的電主軸生產(chǎn)廠家———安陽萊必泰機(jī)械有限公司 ,它擁有先進(jìn)的電主軸、機(jī)床主軸設(shè)計(jì)和制造技術(shù)。該公司研制生產(chǎn)的加工中心電主軸 ,采用先進(jìn)技術(shù) ,配有矢量閉環(huán)控制系統(tǒng) ,能對(duì)主軸實(shí)行恒功率調(diào)速 ,準(zhǔn)停制動(dòng)?！?
國外高速電主軸技術(shù)的研究現(xiàn)狀國外高速電主軸技術(shù)由于研究較早 ,技術(shù)水平也處于領(lǐng)先地位 ,電主軸已越來越多地應(yīng)用到工業(yè)制造業(yè)中。著名的有瑞士的Fisher公司、Ibag公司、德 國的GMN公司、Hofer公司、Siemens公司、意大利Faemat公司、Gamfior公司及美國Ingersoll公司、日本Okuma公司和Fanuc公司等,它們的技術(shù)水平代表了這個(gè)領(lǐng)域的世界先進(jìn)水平。并在此基礎(chǔ)之上,這些外國廠家已生產(chǎn)了多種商品化高速機(jī)床。如瑞士米克朗公司 ,就是世界上著名的精密機(jī)床制造商。它生產(chǎn)的機(jī)床配備最高達(dá) 6 0 0 0 0r/min的高速電主軸 ,可以滿足不同的切削要求 。
隨著機(jī)床技術(shù)、高速切削技術(shù)的發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用的需要，人們對(duì)機(jī)床電主軸的性能也提出了越來越高的要求，電主軸技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：向高速大功率和低速大轉(zhuǎn)矩方向發(fā)展，向高精度、高剛度方向發(fā)展，向精確定向（準(zhǔn)停）方向發(fā)展，向快速起、停方向發(fā)展，向超高速方向發(fā)展，向標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展
三、擬采取的研究方法（方案、技術(shù)路線等）和實(shí)現(xiàn)的可行性論證
通過利用網(wǎng)絡(luò)工具、圖書館的書籍和各類期刊、雜志查閱了解電主軸的相關(guān)知識(shí)，確定本設(shè)計(jì)符合要求，滿足需要。具體設(shè)計(jì)方法如下：
1、查閱資料產(chǎn)生電主軸機(jī)械設(shè)計(jì)的基本思路；
2、查閱各類機(jī)械機(jī)構(gòu)手冊(cè)，確定合理的電主軸結(jié)構(gòu)；
3、重點(diǎn)對(duì)電主軸的軸承進(jìn)行了分析選配，確定了電主軸軸承的選配原則；
4、通過研究國內(nèi)外情況，確定本設(shè)計(jì)課題的重點(diǎn)設(shè)計(jì)；
5、充分利用相關(guān)知識(shí)按要求對(duì)本課題進(jìn)行具體設(shè)計(jì)；
6、檢查并完善本設(shè)計(jì)課題。
本設(shè)計(jì)采用的方法是理論設(shè)計(jì)與經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)相結(jié)合的方案，所運(yùn)用的資料來源廣泛，內(nèi)容充足。關(guān)鍵是擁有指導(dǎo)老師的督促，指導(dǎo)及幫助。因此，實(shí)現(xiàn)本方案的可行性高。
四、預(yù)期結(jié)果（或預(yù)計(jì)成果）
根據(jù)電主軸的工作原理，軸承技術(shù)，關(guān)鍵技術(shù)（潤滑，冷卻，動(dòng)平衡，運(yùn)動(dòng)控制），以及電主軸安裝實(shí)例，設(shè)計(jì)出與銑床配套的，符合要求的電主軸機(jī)械部分。
本設(shè)計(jì)的最終設(shè)計(jì)滿足設(shè)計(jì)需要，符合設(shè)計(jì)要求，具有一定的市場(chǎng)和競(jìng)爭(zhēng)力，可滿足實(shí)際生產(chǎn)需求。
五、研究進(jìn)度安排
3月23日—3月30日 熟悉設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)要求；
3月31日—4月13日 查閱各類相關(guān)資料，進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)分析，確定總體方案；
4月14日—5月4日 進(jìn)行各類設(shè)計(jì)工作并完成，同時(shí)完成論文的草稿；
5月5日—5月14日 完成設(shè)計(jì)論文，最終完成設(shè)計(jì)任務(wù)書所要求的內(nèi)容；
5月15日—5月17日 進(jìn)行最后審核，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯工作。
六、主要參考文獻(xiàn)
參考文獻(xiàn)
[1] 陳作模主編． 機(jī)械原理［M］.第6版.北京：高等教育出版社,2001
[2] 陳立德主編． 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)［M］.北京：高等教育出版社,2004
[3] 徐灝主編． 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1998
[4] 甘永立主編． 幾何量公差與檢測(cè)［M］.第5版.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,2001
[5] 王運(yùn)炎主編． 機(jī)械工程材料［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版設(shè),1992
[6] 萬玉瓊主編． AutoCAD工程設(shè)計(jì)［M］.第1版.內(nèi)蒙古：遠(yuǎn)方出版社 ,1995
[7] 楊黎明,黃凱等主編． 機(jī)械零件手冊(cè)［M］.第1版.北京：國防工業(yè)出版社,19
[8] 成大先主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊(cè)［M］.第1版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2000
[9] 吳宗澤主編． 機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)［M］.第1版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2003
[10] 朱冬梅,胥北瀾主編. 畫法幾何及機(jī)械制圖 ［M］.第5版.北京：高教育出版社,2000
[11] 濮良貴,紀(jì)名剛主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)［M］.第7版.北京：高等教育出版社，2001
[12] 劉鴻文主編. 材料力學(xué)［M］.第4版.北京：高等教育出版社，2001
[13] 王運(yùn)炎主編．機(jī)械工程材料［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1992
[14] 陳蘭芬主編．機(jī)械工程材料與熱加工工藝［M］.北京：高等教育出版社,1985
2、外文參考文獻(xiàn)翻譯（譯文大于5000漢字）
見附件“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文參考文獻(xiàn)翻譯”
七、審核意見
指導(dǎo)教師對(duì)開題的意見：
指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日
系（院）審核意見：
審核人簽字： 年 月 日
說明：1、該表每生一份，系（院）妥善存檔；
2、課題來源填：“自選”或“教師指定”或“其它”，課題類型填：“理論研究”或“應(yīng)用研究”或“技術(shù)開發(fā)”或“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”或“其它”。